Et partikkelfilter (eller DPF ) er et filtreringssystem som brukes til å beholde fine partikler som er kreftfremkallende for mennesker. Den "partikler" ( PM ) som en helhet er nå klassifisert som kreftfremkallende for mennesker, som inneholdes i gassen forbrenning , spesielt av vedfyrte peiser og dieselmotorer . Til syvende og sist bør de også utstyre alle vedfyringssystemer for å redusere luftforurensning , spesielt i nærområder, da fine partikler har en negativ effekt, spesielt i umiddelbar nærhet av utslippskilden.
Disse sotpartiklene er i det vesentlige sammensatt av karbon og har typisk en størrelse mellom 10 nm og ett mikrometer . Den Paul Scherrer Institute angir at "alle støvpartikler er også farlig: sotpartikler som utsendes av diesel-motorer og kjeler til tre skader ikke bare i lungene, men er også kreftfremkallende, og bør fjernes så mye som mulig. "
De første dieselpartikkelfiltrene ble opprinnelig utviklet av Daimler-Benz i 1985 for Mercedes S-klasse W126 , for å oppfylle strenge amerikanske utslippsstandarder. Produksjonen ble stoppet i 1987 på grunn av utilstrekkelige kommersielle resultater. PSA Peugeot Citroën , hentet teknologi fra glemselen på midten av 1990-tallet og i mai 2000, introduserte en DPF på den nye 607 . I Frankrike , siden1 st januar 2011, DPF har blitt obligatorisk på nye dieselmotorer . I henhold til Euro6-regelverket blir partikkelfiltre også utbredt på bensinbiler, som har blitt sterkt avgivende av fine partikler siden innføringen av direkte drivstoffinjeksjonssystemer.
På lette biler med dieselmotorer består partikkelfiltre av en bikake ekstrudert i keramisk sintret . Bikakekanalene plugges vekselvis ved filterets innløp og utløp for å tvinge gassens passasje gjennom de porøse veggene for å samle partiklene. Forskjellige geometriske former av kanalene er mulige, ofte med kvadratisk snitt, men kanaler med trekantet snitt kan også vurderes.
Opprinnelig var disse filtrene laget av cordierite . De spesifikke begrensningene knyttet til bruk på et lett kjøretøy ombord har ført til at de forskjellige filterprodusentene erstatter cordierite med en annen keramikk. Den silisiumkarbid har en slik varmeledningsevne høyere for å bedre spre den varme som genereres ved forbrenning av sot ; dette gir mye bedre motstand mot smelting og sprekker.
Rengjøringen av de avviste partiklene utføres i to trinn:
FAP er skjøre; det er imidlertid mulig å rengjøre dem, enten ved tilsetning av tanken, eller ved å injisere et rengjøringsmiddel i DPF. Faktisk inneholder biodieselen , det vil si alle GO-drivstoff ( dieselvei ), FOD ( fyringsolje ), GNR ( ikke diesel ), tilsetninger av oljer som tetter systemene . Prioriteten er derfor å holde motoren ren ved å overvåke injeksjonssystemet.
Effektiviteten til partikkelfiltre avtar med størrelsen på sistnevnte. Selv om bare 1 til 5 % (i masse) av partiklene slipper unna filtrene, er antallet veldig viktig, gitt at størrelsen er mindre enn 1 μm, mens disse partiklene på mindre enn et mikrometer er de mest helseskadelige fordi de trenger dypt. inn i luftveiene.
Veiledende beregning av partikkelutslipp uttrykt i antall partikler: Hvis vi tar i betraktning tallene som ble produsert av bilprodusenter , overstiger den totale massen av partikler som frigjøres av en dieselmotor, etter filtrering, ikke over 4 mg / km . Med utgangspunkt i at tettheten til partiklene er 100 kg / m 3 , forutsatt at den gjennomsnittlige diameteren av partikler som passerer gjennom filteret er 0,5 mikron og de er sfæriske , er volumet:
dvs. en masse på 6,545 × 10 −18 kg per partikkel. Ved å dele massen av partiklene som slipper ut av filteret med massen til en partikkel på et halvt mikrometer, får vi 6 × 10 11 , eller mer enn 600 milliarder partikler per km. Svært effektiv når det gjelder massen av partikler som er beholdt, er partikkelfiltre derfor mye mindre effektive når det gjelder antall filtrerte partikler , spesielt for de fineste partiklene som benzopyrener .
De Euro-standarder i utgangspunktet basert på massen av partikkelutslipp har derfor nå innført en grenseverdi i forhold til antall partikler per kilometer, basert på den Euro 5 standard (1 st januar 2011) for dieselbiler og Euro 6- standard (1 st September 2015) for bensinmotorer. For alle disse motorene pålegger Euro-standardene samme grense: 6 × 10 11 per kilometer. I sin tekniske dokumentasjon anslår Groupe PSA at det er 60 ganger mindre, eller 10 10 partikler per kilometer.
Motortype | Partikler (antall / km) (/ km) |
Partikler (masse / km) (mg / km) |
Gjennomsnittlig partikkeldiameter (µm) (**) |
---|---|---|---|
Diesel | 5 × 10 13 | 20 | 0,2 |
Diesel med DPF | 2 × 10 11 | 0,5 | 0,36 |
Klassisk essens | 10 11 | 0,5 | 0,46 |
Bensin direkteinjeksjon uten DPF (*) | 8 × 10 12 | 4 | 0,21 |
Standard | Partikler (antall / km) (/ km) |
Partikler (masse / km (mg / km) |
Gjennomsnittlig partikkeldiameter (µm) (**) |
---|---|---|---|
Euro 6 Diesel standard | 6 × 10 11 | 4.5 | 0,52 |
Euro 6 bensin standard | 6 × 10 12 Fra og med 2017: 6 × 10 11 |
4.5 | 0,24
Per 2017: 0,52 |
(*) Verdiene som er angitt gjelder drift av mager blanding.
(**) Beregnet forutsatt at partiklene er sfæriske og antar at densiteten er 100 kg / m 3 .
Utviklingen av materialene som ble brukt, optimaliseringen av enhetens geometri og fremdriften i driften av motorene har gjort det mulig å forbedre holdbarheten til partikkelfiltre. Ved opprinnelsen til 80.000 km på 2.2 HDi , den første motoren i verden utstyrt med et standard partikkelfilter, har deres levetid siden blitt kraftig økt, i en slik grad at i dag snakker noen produsenter om et filter. Partikler uten vedlikehold ( i virkeligheten eksisterer vedlikehold, men det er automatisk og støttes av innebygd elektronikk). Imidlertid krever de fleste nåværende modeller relativt kostbar utskifting. Vanskeligheten med å perfeksjonere integreringen av dette systemet i motoren er fremfor alt knyttet til behovet for å bevare motorens nøytrale oppførsel for føreren, fordi nedverdigende drift ikke er uten ulempe.
Et FOEN-dokument understreker at tiltakene som tar sikte på å bekjempe drivhuseffekten , som må ta hensyn til beskyttelsen av luften , ikke kan omfatte "utskifting av bensinmotorer med dieselmotorer, så lenge grenseverdiene for eksosgassene fra sistnevnte vil ikke være så alvorlig som de som er satt for bensinmotorer ”( s. 28). Denne konvergensen av krav til bensin- og dieselmotorer når det gjelder utslipp vil oppnås når Euro 6- standardene trer i kraft i 2015. Disse standardene vil føre til en økning i prisene på dieselbiler fra € 800 til € 1000, noe som bør redusere Diesels markedsandel, spesielt i små biler.
Europeiske forskrifter i 2007 pleide å følge mindre vitenskapelige råd. For eksempel anslår Denis Zmirou-Navier at studiene tilgjengelig i 2007 antyder at partikler fra eksosrør forårsaker 350 000 for tidlige dødsfall per år og i EU, samt tusenvis av lungekreft og hjerteinfarkt . Dette stemmer overens med indikasjonene fra AIRPARIF i sin luftkvalitetsrapport for 2007 (publisert i 2008) . Transport var imidlertid ansvarlig for mindre enn 40% av partiklene for Paris og 15% nasjonalt, tall som ble tatt opp av Grenelle de l'Environnement som en del av planen for å bekjempe partikler som ble presentert 12. februar 2008 for National Council of the luft som setter for Frankrike et mer ambisiøst mål (grense på 15 µg / m 3 ) enn EUs (20 til 25 µg / m 3 ). Kampen mot fine partikler må derfor omfatte alle forurensningskilder: ovner, dieselmotorer til private kjøretøyer og tunge lastebiler, tohjulinger (spesielt bensinmotorer på mindre enn 50 cm 3 ) osv. Dette er grunnen til at den franske regjeringen lanserte en partikkelplan i 2012 som foreskriver "tiltak for å oppnå et 30% fall i partikler innen 2015 i sektorene industri, husholdning og tertiær oppvarming, transport, landbruk og i tilfelle forurensningstopper" .
Ikke bare dieselpartiklene , men settet med "partikler" ( PM ) er nå klassifisert som kreftfremkallende for mennesker ( gruppe 1 i IARC ). En WHO-studie , nevnt i Cash-undersøkelsesprogrammet sitert nedenfor , husker antall for tidlige dødsfall (side 92 i studien) gitt av EU-kommisjonen , et problem forbundet med helserisikoen forbundet med overføring av partikler til lange avstander . Ved 2020 , i henhold til denne studien, blant de forskjellige kildene til primær PM 2,5 -partikler på tvers av EU-15 , hovedmitterende kilde som skal være forbrenning av tre i små husholdningsapparater (38% av utslippet, mye høyere enn 7% beregnet for eksos av dieselbiler - se det aktuelle avsnittet på slutten av introduksjonen til avsnittet nedenfor ). Eksos av dieselbiler er først og fremst et problem i nærheten av veitrafikk. Siden1 st januar 2008, sentrum av Berlin , Köln og Hannover er forbudt for dieselbiler uten partikkelfiltre.
Lansert i 2000 verdenspremiere på Peugeot 607 ble systemet gradvis utvidet til high-end, så alle dieselbiler serier markedsført i Europa i løpet av overgangen til standard Euro 5 i 1 st januar 2011. Faktisk, introdusere de for første tid på denne datoen en reguleringsbegrensning av partikkelutslipp , basert på tilgjengeligheten av en teknikk som er i stand til å oppfylle denne typen krav.
I følge PSA , som introduserte FAP-teknologien på markedet, er effektiviteten til FAP bevist til og med på nanopartikler (mindre enn 100 nm eller 0,1 µm i diameter), siden filtreringen gjør det mulig å bringe nivået tilbake. Masseutslipp mindre enn 1 mg / km mens standarden er 4,5 mg / km . Når det gjelder antall, er nivået generelt mindre enn 10 10 / km mens standarden er 10 11 / km ), mens bilmotorer hovedsakelig produserer såkalte fine og ultrafine partikler, hvis diameter er mindre enn 2,5 µm ( dvs. 2500 nm ), vel vitende om at flertallet er mellom 10 og flere hundre nanometer.
I følge noen miljøvernere har dieselpartikkelfilteret flere ulemper. De fineste partiklene ( nanopartikler ) beholdes dårlig av de eksisterende filtrene, noe som fører til en større spredning av disse fine partiklene med økt risiko for absorpsjon i kroppen av disse kreftfremkallende partiklene. DPF har en riktignok lang levetid, men den må likevel byttes ut (generelt over 100.000 120.000 km de første generasjonene), til en relativt høy kostnad (i størrelsesorden 400 til 500 euro); De nye generasjonene av DPF gjør det mulig å holde kjøretøyets levetid med et estimat på levetiden mellom 240 000 og 300 000 km . Partikkelfilteret produserer ytterligere drivhusgasser ved oksidasjon av dieselpartikler , og bidrar dermed til global oppvarming . Dens langsiktige innvirkning er så langt fra å være ubetydelig, og spørsmålet om dens reelle interesse må derfor tas opp (dette uten å telle energiforbruket som er nødvendig for produksjonen). Et alternativ er utvinning av karbonholdige partikler.
I Frankrike fremhevet programmet til Élise Lucet , Cash-undersøkelse , sendt på France 2 den 25. september 2013 og viet dieselmotorer, en ulovlig praksis som består i å demontere DPF og lure bilens datamaskin , for å tillate eieren av dem. for å slippe unna vedlikeholdskostnadene til DPF-er mens du drar nytte av forbedret motorytelse . Denne manipulasjonen ville unnslippe teknisk kontroll . Imidlertid vil denne manipulasjonen bli svært vanskelig eller til og med umulig fra Euro 6.2- standardene, som vil drastisk styrke kontrollen av forurensningskontroll under kjøretøydrift og forby start av ikke-kompatible kjøretøy. Fra og med 15. juli 2015 forblir fjerningen av partikkelfilteret (og EGR-ventilen , for eksosgassresirkulering) ulovlig, men tolereres, i total fravær av kontroll, spesielt på drosjer og personbiler med sjåfør (VTC).
DPF tillater ikke eliminering av nitrogenoksider (NOx) som også er helseskadelige. Den gradvise innstrammingen av europeiske utslippsstandarder forplikter imidlertid produsenter til å utstyre dieselbiler med tilleggsutstyr kjent som “NOx-feller” eller “ SCR fra den engelske selektive katalitiske reduksjonen ” for å overholde nevnte standarder, hvis toleranse har økt fra 500 mg / km i Euro 3 (1 st oktober 2001) ved 180 mg / km i Euro 5 (1 st oktober 2011) deretter ved 80 mg / km i Euro 6 (1 st September 2015);
De 13. juni 2012, en artikkel i L'Express tilskrev også like mange "dødsfall per år i Frankrike" eksponering for utslipp fra dieselmotorer alene, kilden sitert som en side fra Verdens helseorganisasjon (WHO) der ingen spor av den påståtte informasjon kan bli funnet.
De13. september 2013på Europa 1 og 17. september 2013. Frankrike Info , journalistene som har ansvaret for det faktum sjekke disse stasjonene korrigert bemerkninger av nestleder Les Verts Noël Mamère som hadde bekreftet at Diesel ville ha forårsaket 42.000 tidlige dødsfall per år og kostnader 60 milliarder til trygden . Disse 42.000 for tidlige dødsfall kunngjort av EU-kommisjonen . faktisk forholde seg til alle helseproblemer knyttet til luftforurensning fra alle årsaker, samt de 30 milliarder (ikke 60 milliarder) i trygdekontoen. I sin tur ble bruken av "42.000 døde" av Anne Hidalgo fordømt11. februar 2015på Europa 1 av journalister som er ansvarlige for faktakontroll på grunnlag av at tallene nå er mer enn 15 år gamle, og at dette bare er et upresist estimat for all luftforurensning.
Sammenlignet med forbrenningsanlegg drevet av olje eller gass , avgir vedfyringsapparater mye mer luftforurensende stoffer , særlig fine kreftfremkallende partikler . Utslippene av fine partikler fra alle vedovner er flere ganger høyere enn utslippene fra olje- og gassovner, selv om vedets bidrag til varmeproduksjonen er mye mindre. Vedovner er den klart største kilden til utslipp av fine partikler forbundet med forbrenning . I det samme dokument som det er presentert i bemerkninger angå FAP på dieselmotorer, de FOEN angir at tiltak for å motvirke den drivhuseffekt , men også å beskytte den luft , kan ikke heller. Inkludere "utskifting av fyringsolje med tre så lenge forurensende utslipp fra vedfyrte ovner reduseres ikke til nivået fra oljefyrte ovner "( s. 28).
I likhet med dieselmotorer avgir treforbrenning hovedsakelig meget fine partikler ( PM1 , mindre enn 1 µm ). Utviklingen av treenergi , innenfor rammen av fremme av fornybar energi , reiser frykt for forverring av forurensning av fine partikler. I Frankrike advarer Airparif : ”Ettersom oppvarming av tre anbefales i kampen mot klimaendringer , er det viktig å ta hensyn til denne partikkelen, slik at dens utvikling ikke ender med å gå på bekostning av arbeidet med å redusere luftforurensning .
Om vinteren kan treoppvarming lokalt være den viktigste kilden til fine partikler, og til og med i stor grad overstige utslipp av veitransport : "I Roveredo (GR) avgir lokale vedovner opptil seks ganger mer energi om vinteren. Fint støv som lastebiler i transitt på San Bernardino- veien , veldig opptatt. ". Som Paul Scherrer Institute forklarer : “I motsetning til hva man kanskje tror, er fint støv ikke et lokalt problem rett ved siden av kildene. Vinden kan bære noen av forløperne og partiklene som slippes ut over flere hundre kilometer ” . En studie fra Verdens helseorganisasjon om helserisikoen forbundet med langdistanseforurensning av partikler gjør en " projeksjon " i europeisk skala ( Europa av de femten ) til horisonten 2020 . På denne datoen (side 28 til 30 i studien) vil hovedutsenderen av primære PM 2.5- partikler være forbrenning av tre (oppvarming og matlaging) i små husholdningsapparater (38% av utslippene), fulgt i rekkefølgen av industrielle prosesser (28%), mobile kilder (23%, inkludert 7% for eksos av dieselbiler ), landbruk (6%), energiproduksjon (3%) og industriell forbrenning (2%). Behandlingen av partikler er et emne som for tiden mobiliserer hele treenergisektoren.
For kollektive og industrielle vedfyrte kjeler er det utviklet forskjellige forurensningssystemer , i dette tilfellet sykloner og multisykloner , elektrostatiske filtre (også kalt elektrostatiske utfellere ) og posefiltre . Elektrofitere og posefiltre er spesielt effektive . Disse systemene koster: “Et minimalt system øker faktisk prisen på kjelen med 20%. Denne tilleggskostnaden kan nå 100% for å nå filtreringsnivået for søppelforbrenningsovner ”.
Siden standarder for partikkelutslipp blir stadig mer krevende, kan den begrensede ytelsen til sykloner og multisykloner diskvalifisere dem. Men nye og forbedrede sykloner (ACS-teknologi, Advanced Cyclone Systems) kan konkurrere med elektrostatiske utfellere og posefiltre.
Syklonbelastet
luft , renset luft og partikler .
Multicyclone.
Prinsipp for en elektrostatisk utfelling.
Elektrostatisk utfelling av et biomasseanlegg .
Posefilter.
Elektrofitere har god ytelse, selv for de fineste partiklene (fangeffektivitet i størrelsesorden 95% for partikler med en størrelse på 0,1 µm ).
Det finnes forskjellige typer filtre for varmeovner. For det første de elektrostatiske utfellingene. Disse elektrostatiske filtrene ble designet og utviklet i Sveits (artikkel nedenfor ). Deretter katalysatorfilteret . Den nye partikkelfilter, introdusert og tildelt i 2011 til 12 th 'Wood Living Energy "Frankrike vil være spesielt egnet for bruk i individuell oppvarming og vil redusere med 80% av utslippene fra brennende vedovner spesielt til belysning og omlasting skorsteiner [video ] . Det fungerer uten strøm. En oversikt over de siste nyvinningene om partikkelfiltre for biomassekjeler og innenlands vedfyring er tilgjengelig på nettstedet allerede referert ovenfor.
TrengeDisse filtrene er desto viktigere, siden full forbrenning av tre fremdeles avgir betydelige mengder partikler dannet fra mineralene som opprinnelig var i drivstoffet. I tillegg til fine partikler ledsages den fullstendige forbrenningen av tre også av bemerkelsesverdige utslipp av nitrogenoksider , hvis reduksjon krever spesifikke teknikker.
En tre- kjele med automatisk lasting ( tre- fyrte kjeler eller pellet kjele ) som således slipper ut "mer" av fine partikler og nitrogenoksider enn en oljefyrt ; i Sveits anbefales det sterkt, hvis ikke obligatorisk i henhold til kraften i installasjonen og bydelen , å utstyre enheten med et filter for partikler .
Etter hvert som standardene knyttet til partikkelutslipp blir mer og mer krevende, blir prinsippet om et partikkelfilter mer og mer viktig. “Selv om såkalte grønne energier er en utmerket løsning fordi de er nøytrale i karbonsyklusen , forårsaker biomasse problemer med partikkelutslipp . Den bioenergi er så grønt i CO 2men kan være forurensende ved nedverdigende luftkvalitet . [...] Standardene når det gjelder partikkelutslipp er mer og mer krevende […] Problemet med partikkelutslipp er ikke begrenset til industrielle kjeler . Faktisk er innenlandske kjeler mer og mer i sikte for tilsynsmyndighetene. Vi snakker om tusenvis, titusenvis av kjeler som i nær fremtid vil måtte utstyres med filtreringssystemer . Dette kravet er allerede på plass i noen land i Europa som Sveits eller Tyskland . " .
“Bekymringen for partikler i suspensjon øker, hovedsakelig for de fineste partiklene, noen ganger nanometriske . På grunn av størrelsen mindre enn en tusendels millimeter (1 mikrometer , PM1- partikler ), er disse partiklene veldig farlige for helsen, da de er i stand til å komme dypt inn i lungene (opp til lungealveolene og til og med passere inn i blodet ). Det er nå vist at deres tilstedeværelse er forbundet med mange kreftformer ; det er derfor et stort folkehelseproblem . " .Det bør bemerkes at det er en meget effektiv kjele, den kondenserende pellet kjele , i hvilken kondensator veksleren , i tillegg til hovedfunksjonen, spiller også rollen som den opprinnelige "partikkelfilter".
Karbonholdige partikler og karbonmonoksidDen fullstendige forbrenning av trevirke emitterer partikler mineralet (se supra ).
Partikulært karbon ( uforbrente faste stoffer) avgis ved ufullstendig forbrenning .
Det er en sammenheng mellom utslipp av uforbrente faste partikler og utslipp av karbonmonoksid CO.
Overvåking av CO-utslipp gjør det mulig å kvalifisere forbrenningskvaliteten og å estimere de totale mengdene faste uforbrente materialer ut fra en korrelasjonsformel.
CO - Formel for støvkorrelasjon : PM = partikkelutslipp i mg / Nm 3 ved 13% O 2 CO = CO -utslipp (% av volumet av røyk ved 13% O 2)Brenning av tre avgir mer enn dobbelt så mange fine partikler (og noen andre forurensende stoffer) som alle dieselbiler. Å redusere disse utslippene blir et reelt folkehelseproblem, som vist i følgende offisielle data:
Deltakelse i forbruket av endelig energi (%) |
CO | PM 2.5 | PM 1.0 | PAH | |
---|---|---|---|---|---|
Energitre | 5.9 | 38.3 | 45.2 | 60.8 | 73.1 |
Lastebiltransport | 26 | 12.9 | 17.1 | 16.8 | 17.0 |
Diesel og GNR | Ikke tilgjengelig | 5,80 | 16.0 | 20.5 | 17.4 |
Fyringsolje | Ikke tilgjengelig | 0,56 | 1,65 | 2.28 | 0,56 |
Kull | 3.4 | 2,78 | 2.26 | 2.20 | 0,00 |
Naturgass og CNG | 21 | 1.22 | 0,72 | 0,99 | 0,02 |
Denne uforholdsmessigheten (allerede bemerket i Sveits) mellom den relativt sekundære betydningen av trebrensel på energimarkedet (det representerer rundt 6% av det endelige energiforbruket i storbyområdet Frankrike) og dets svært betydningsfulle bidrag til utslipp av visse store forurensninger, skyldes hovedsakelig til oppvarming av tre i hjemmet (det representerer 70% av energiforbruket i tre i 2011), som dessuten er den eneste ukontrollerte sektoren .
Energi forbruk (%) |
PM 2.5 | |
---|---|---|
Tre | 5 | 84 |
Bensinolje | 1. 3 | 1. 3 |
Naturgass | 80 | <3 |
I følge Airparif .
Hoveddokumentene som refererer til filtrering av utslipp, siterer hovedsakelig filtreringssystemer tilpasset den kollektive og industrielle sektoren.
Et slikt dokument er rapporten "Air and Atmosphere" Chantier n o 33 of the Grenelle Environment , skrevet av presidenten for National Air Council , der det rapporteres at "bruken av oppvarming av tre i hjemmet må vurderes med forsiktighet " og også " Bruk av treenergi bør fremfor alt være privilegert i installasjoner med større kraft (felleskjeler eller industrielle kjeler), mer effektive når det gjelder energi og som kostnadene ved effektiv forurensningskontroll ( f.eks. støvfjerning med " elektrostatisk filter") ") kan være økonomisk akseptabelt. " To år tidligere planla en rapport fra departementet for økologi og bærekraftig utvikling allerede i konklusjonen utviklingen av treenergi i" kollektive "og" industrielle "sektorer.
Filtre som er egnet for oppvarming av husholdninger er nevnt i visse artikler, for eksempel de som er presentert på "Portail Francophone des Bioénergies". De er blant målene for partiklerplanen, integrert i den andre nasjonale helse- og miljøplanen . De er også nevnt i en rapport som ble sendt under en nyhetssending som etter å ha presentert en oversikt over oppvarming av husholdning, understreker behovet for å utstyre til og med ytelsesinstrumentene til et filter for partikler , eksempelet som er valgt for en "siste generasjon" pellet kjele .
I 2006 , Sveits endret sin vanlige i luftforurensning ( OPair ) for å kunne gjennomføre flere målinger av virkningen plan som “har som mål å redusere utslippene av støv, fint støv, og karbon ved hver kilde. Sot fra diesel og trevirke ." Air kvalitet først og fremst sett på som et folkehelseproblem og Sveits har satt seg svært ambisiøse mål for konsentrasjoner i luft fra omgivelsene etter WHO anbefalinger (for eksempel: 20 mikrogram / m 3 årlig gjennomsnitt for fine partikler PM 10 , mens i Europa grenseverdien er satt til 40 μg / m 3 ). Sveits har vært i stand til å vedta strenge restriksjoner på utslipp fra vedovner, anleggsmaskiner, båter osv., Samtidig som de har tatt vare på å ikke hindre mulighetene for å importere varer som er bygget av utenlandske produsenter på sitt territorium. Det krever til og med overholdelse av Euro-standarder før de trer i kraft i Europa. Til slutt er partikkelfilterteknologi spesielt utviklet i dette landet, med anvendelse på alle typer utstyr (veibiler, anleggsmaskiner, varmeinstallasjoner, etc. ) og til alle krefter .
- Sveits var det første landet som innførte grenseverdier for støvutslipp for nye vedfyringssystemer som ble markedsført. I dag eksisterer enda strengere standarder i Tyskland ( DIN + ), noe som antyder at Sveits vil styrke sine regelverk ytterligere ” (kilde, s. 92 ). Et dokument produsert på vegne av Regionrådet Île-de-France , som studerer god praksis for å forbedre luftkvaliteten i store globale metropoler. Til forskjell fra olje- eller gassoppvarmingsinstallasjoner , selv om det har blitt gjort betydelige tekniske fremskritt de siste årene, kan den nylige karakteren til et vedvarmeanlegg alene ikke garantere lave utslipp. I tillegg til partikkelfiltre som er egnet for kollektive eller industrielle fyrrom, begynner partikkelfiltre ( elektrostatiske filtre , også kalt elektrostatiske utfellere ) for oppvarming av husholdning, å bli utviklet av sveitsiske produsenter; Selv om de ikke er like effektive som innen kollektiv og industri, gjør de det fortsatt mulig å redusere utslippene betydelig (60 til 95% reduksjon i PM 10 ). Effektiviteten til disse filtrene er optimal hvis varmeovnene brukes riktig og forbrenningen er nesten fullført . Loven krever en filtreringseffektivitet på 60% under normale ( nominelle ) forhold. Tester har blitt utført i laboratoriet og på stedet, de viser en mye høyere effektivitet, som kan nå mer enn 90% for en pelletskjele .
Det er for tiden tre modeller tilgjengelig. De viktigste fordelene med det elektrostatiske filteret sammenlignet med andre filtreringssystemer er som følger: høy filtreringshastighet, også for meget fine partikler, som er spesielt helsefarlige; lave vedlikeholds- og driftskostnader; rengjøring utføres under feiing, uten noe spesielt problem; ingen slitasje på systemet.
"Det anbefales for målinger av testbenk for å bestemme ytelsen til enheten ved å måle partikkelkonsentrasjonen ( antall konsentrasjoner )". "I motsetning til måling av gravimetrisk støv, gir tallkonsentrasjonsmåling pålitelig informasjon om effektiviteten til elektrostatiske partikkelseparatorer." “En målemetode for å bestemme effektiviteten til et elektrostatisk partikkelfilter (EPF) er utviklet innenfor rammen av et prosjekt finansiert av Federal Office for the Environment FOEN og Federal Office for 'SFOE energy'. Ved hjelp av måleenheten ble retensjonshastigheten til et elektrostatisk partikkelfilter studert ved å anvende forskjellige målemetoder. Det ble da funnet at, både med online-metodene basert på massen av partikler og med metodene basert på antallet deres , er retensjonshastighetene for partikler mindre enn 10 mikrometer i diameter større enn 70%. I tillegg er partikler i alle størrelser utsatt for samme påvirkning fra filteret: både deres masse og antall reduseres med mer enn 70% ”.
Flere dokumenter fra miljøkontorene ( FOEN ) og energi (OFEN) avslører Forbundets bekymring om emnet. Et første FOEN-dokument om bøter minnes at " WHO , basert på eksperimentelle studier, fastslår at aerosoler fra forbrenning spiller en veldig viktig rolle. Partikler som stammer fra forbrenning av biomasse (f.eks. Tre ) har et toksisk potensial som ligner på partikler fra forbrenning av fossilt brensel (f.eks. Diesel ). Generelt, jo høyere konsentrasjoner, jo mer markerte effektene på helsen ”( s. 21). Sveits ’ holdning til treenergi kommer til uttrykk i tittelen på dette andre FOEN-dokumentet:“ Varmesystemer - Tre egnet, men aldri uten filter ”. I dette dokumentet er det spesifisert at utslipp av fine partikler er det svake punktet for faste brensler : "... Treovner alene produserte en sjette, mye mer enn olje- og gassovner til sammen, og dette til tross for den sekundære rollen energi på markedet. Dette misforhold kan forklares ved vanskeligheten med å transformere fast brensel til varme, uten å produsere støv “( 2 nd side av dokumentet). Et tredje dokument fra OFEN og OFEV, som presenterer en komplett beholdning av trevarme, gjør det mulig å definere problemet mer presist. I motsetning til dieselmotorer og oljeovner som hovedsakelig avgir sot, kan vedvarmer være kilden til flere slags fine partikler ( s. 2 og 3): sot og polysykliske aromatiske bindinger som dannes med høy konsentrasjon i tilfelle ufullstendig forbrenning ; de salter og metalloksider som er dannet fra asken i løpet av en fullstendig forbrenning . Disse mineralpartiklene er mindre skadelig enn sot, men er likevel ikke uten risiko, siden de trenge inn i lungene (helserisiko er knyttet til deres irriterende natur for luftveiene). De automatiserte varmerne er kilden til relativt tynne tette støvutslipp som inneholder salt og oksider ; ; forbrenning av avfall eller treavfall kan også frigjøre andre skadelige stoffer som tungmetaller og dioksiner , som til dels er meget giftige. Den uforholdsmessige karakteren av utslipp av fine partikler fra vedovner, som allerede er nevnt i det andre dokumentet, gjelder alle apparater: “Vedovner i dag forårsaker uforholdsmessige utslipp av fint støv , som 'enten det er små ovner eller mye større automatiske installasjoner' ( p . 6). Dokumentet anbefaler å implementere samtidig, og strengere enn før, alle virkemidlene som tar sikte på å redusere partikkelutslipp fra vedovner, inkludert filtrering av utslipp ( s. 4 og 6).
Eksempel: Staten Genève anbefaler installasjon av et støvfiltreringssystem på nylige vedovner. "Takket være den tekniske fremgangen er det støvfiltreringssystemer som reduserer utslipp fra vedovner, selv for små installasjoner". Noen lokale myndigheter har utviklet systemtilskudd for å redusere ekstrakostnadene for filteret for partikler når du kjøper varmeinstallasjon eller under installasjon av dette filteret på en eksisterende peis. Dette er for eksempel tilfellet med byen Lausanne .
UtslippsgrenseverdierKilde: HKI - Industrieverband Haus-, Heiz- und Küchentechnik .
13% O 2 trevirke brensel og 7% O 2 lignitt brensel . Utslippsgrenseverdier for støv ( TSP ) og karbonmonoksid CO.
Enhetstype | CO ( mg / m 3 ) |
Støv ( mg / m 3 ) |
---|---|---|
Komfyrer med fast drivstoff | 1500 | 75 |
Sett inn faste drivstoff og åpne peiser | 1500 | 75 |
Husholdningsovner | 3000 | 90 |
Husholdningsovner for sentralvarme ved bruk av fast drivstoff | 3000 | 120 |
Vedovner | 500 | 40 |
Utslippsgrenser for ved, trebrunittbriketter og kompakte brensler (som pellets) (kilde: HKI - Industrieverband Haus-, Heiz- und Küchentechnik ). Utslippsgrenseverdier for støv ( TSP ) og karbonmonoksid CO.
Enhetstype |
Utbytte (%) |
CO ( mg / m 3 ) |
Støv ( mg / m 3 ) |
---|---|---|---|
Komfyr med fast brennstoff med flat oppvarming | 73 | 2.000 | 75 |
Komfyr med fast brennstoff med oppvarming | 70 | 2500 | 75 |
Langsom varme frigjør fastvarmer | 75 | 2.000 | 75 |
Peisinnsatser (lukkede systemer) | 75 | 2.000 | 75 |
Flislagte ovner med flat oppvarming | 80 | 2.000 | 75 |
Flislagte ovner med fyllvarme | 80 | 2500 | 75 |
Husholdningsovner | 70 | 3000 | 75 |
Husholdningsovner for sentralvarme | 75 | 3.500 | 75 |
Pelletsovn uten vanntank | 85 | 400 | 50 |
Pelletsovn med vanntank | 90 | 400 | 30 |
Varmtvannsbereder for kull | - | - | - |
Enhetstype | Utbytte (%) |
CO ( mg / m 3 ) |
Støv ( mg / m 3 ) |
---|---|---|---|
Komfyr med fast brennstoff med flat oppvarming | 73 | 1.250 | 40 |
Komfyr med fast brennstoff med oppvarming | 70 | 1.250 | 40 |
Langsom varme frigjør fastvarmer | 75 | 1.250 | 40 |
Peisinnsatser (lukkede systemer) | 75 | 1.250 | 40 |
Flislagte ovner med flat oppvarming | 80 | 1.250 | 40 |
Flislagte ovner med fyllvarme | 80 | 1.250 | 40 |
Husholdningsovner | 70 | 1500 | 40 |
Husholdningsovner for sentralvarme | 75 | 1500 | 40 |
Pelletsovn uten vanntank | 85 | 250 | 30 |
Pelletsovn med vanntank | 90 | 250 | 20 |
En endring av det første føderale dekretet om beskyttelse mot utslipp (1. BImSchV) har vært i kraft siden 2010. Fra og med 2015 foreskriver dette strengere regler for vedfyrte ovner enn forordningen om luftrenhet i Sveits i dag.
Fast drivstoff godkjent for forbrenning i husholdninger (ekstrakt) ; trebrensel:
4. Naturlig tre i biter med bark, spesielt i form av tømmer og flis , lite tre, bunger .
5. Naturlig tre i form av sagflis, spon , slipestøv, bark.
5a. Pellet DINplus 51731-HP 5 “, briketter DIN 51731.
Utslippsgrenseverdier for støv ( TSP ) og karbonmonoksid CO
Drivstoff | Støv ( mg / m 3 ) * |
CO ( mg / m 3 ) * |
---|---|---|
n o 4 til 5 | 100 | 1000 (≥ 4 ≤ 500 kW ) 500 (> 500 kW ) |
n o 5a | 60 | 800 (≥ 4 ≤ 500 kW ) 500 (> 500 kW ) |
Drivstoff | Støv ( mg / m 3 ) * | CO ( mg / m 3 ) * |
---|---|---|
n o 4 til 5a | 20 | 400 |
* Utslippsverdiene gitt i kildedokumentet (i g / m 3 ) er konvertert til mg / m 3 for å gjøre det lettere å sammenligne med andre tabeller.
Endringen bestemmer videre at vedoppvarming med lavere nominell effekt til 70 kW ikke overholder grenseverdiene for støvutslipp, må utstyres med "støvutskillere" ( filtre for partikler ) eller erstattes.
I Sveits overvåker luftvern- og RNI-divisjonen av FOEN implementeringen av denne forskriften i Tyskland, utviklingen for forbrenningsanlegg tar hensyn til de nedre grenseverdiene samt den nyeste teknologien innen "fin støvseparasjon "-systemer. På riktig tidspunkt vil det bli utarbeidet forslag for Sveits for å redusere utslipp av fint støv fra vedovner.
Den eneste informasjonen som ble funnet i et Grenelle-miljøforum : "Sverige [...] planlegger å legge filtre på røyk fra kjeler med lukket ild, til og med på installasjoner innenlands".